JP2009271518A - Method for manufacturing color filter, the color filter, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリント法によるカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタおよび表示装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a color filter by an ink jet printing method, a color filter, and a display device.
液晶表示装置や有機EL表示装置、電子ペーパー表示装置などに用いる表示用カラーフィルタを、インクジェットプリント法によって製造するときに使用するインクジェットプリント用インク(以下「インク」と称す場合がある)が、数多く提案されている。 There are many ink-jet printing inks (hereinafter sometimes referred to as “inks”) used when manufacturing color filters for display used in liquid crystal display devices, organic EL display devices, electronic paper display devices, etc. by the ink-jet printing method. Proposed.
たとえば、特許文献1には、少なくともバインダー成分、顔料および特定の溶媒を含むインクが開示され、特許文献2には、顔料、バインダー成分およびフッ素系界面活性剤を含むインクが開示され、特許文献3には、特定の顔料、バインダー成分および溶媒を含むインクが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an ink containing at least a binder component, a pigment, and a specific solvent, and Patent Document 2 discloses an ink containing a pigment, a binder component, and a fluorosurfactant. Discloses an ink containing a specific pigment, a binder component and a solvent.
インクジェットプリント法によって、1回の印写だけで色濃度の高い表示用カラーフィルタを製造する場合、インク中の顔料などの着色剤の濃度を高くする必要がある。特許文献1〜3に開示されるインクにおいてインク中の着色剤の濃度を高くし、そのインクを用いて表示用カラーフィルタを製造すると、被印写基板上に形成される各色の塗膜の表面に凹凸が発生する。このような塗膜の表面に凹凸が発生した表示用フィルタでは、表示ムラが生じるなどの問題が発生する。そのため、特許文献1〜3に開示されるインクでは、インク中の着色剤の濃度を低くする必要がある。 In the case of producing a display color filter having a high color density by only one printing by the inkjet printing method, it is necessary to increase the concentration of a colorant such as a pigment in the ink. In the inks disclosed in Patent Documents 1 to 3, when the colorant concentration in the ink is increased and a display color filter is manufactured using the ink, the surface of the coating film of each color formed on the substrate to be printed Concavities and convexities occur on the surface. Such a display filter having unevenness on the surface of the coating film has problems such as display unevenness. Therefore, in the inks disclosed in Patent Documents 1 to 3, it is necessary to reduce the concentration of the colorant in the ink.
インク中の着色剤の濃度が低いインクを用いて、液晶表示装置や有機EL表示装置、電子ペーパー表示装置などの表示用カラーフィルタを製造する場合、1回の印写だけでは着色濃度の低い印写物しか得られず、そのため、複数回繰返して印写する必要がある。このように複数回繰返して印写すると、インクジェットプリントヘッドのノズル部においてインクが固化し、ノズル部が詰まるなどのトラブルが発生する場合がある。 When manufacturing a color filter for display such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and an electronic paper display device by using an ink having a low colorant concentration in the ink, a print with a low color density is obtained only by one printing. Only a copy can be obtained, and therefore, it is necessary to print several times repeatedly. If printing is repeated a plurality of times in this manner, troubles such as ink solidifying in the nozzle portion of the inkjet print head and clogging of the nozzle portion may occur.
また、複数回繰返して印写する場合には、印写後のインクを乾燥し、再び印写および乾燥を繰返すことになり、表示用カラーフィルタを生産する生産工程が煩雑となる。さらには、このような煩雑な表示用カラーフィルタの製造プロセスを経ることによって、表示用カラーフィルタの生産の安定性および塗膜の均一性が低下する問題が発生する。 Further, when printing is repeated a plurality of times, the ink after printing is dried, and printing and drying are repeated again, which complicates the production process for producing the display color filter. Furthermore, through such a complicated process for producing a color filter for display, there arises a problem that the production stability of the color filter for display and the uniformity of the coating film are lowered.
本発明の目的は、着色剤の濃度が低いインクジェットプリント用インクを用いて着色剤濃度が高い塗膜を均一に形成することができるカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタおよび表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a color filter manufacturing method, a color filter, and a display device capable of uniformly forming a coating film having a high colorant concentration using an inkjet printing ink having a low colorant concentration. is there.
本発明は、基板上に、複数の色画素層と、隣接する色画素層間に位置する隔壁とを有する表示用カラーフィルタの製造方法であって、
基板上に前記隔壁を形成する形成工程と、
インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物を含むインクジェットプリント用インクを充填する充填工程と、
充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理して減容量する前加熱工程と、
前記減容量したインクが充填された隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させる処理工程と、
前加熱されたインクジェットプリント用インクを、加熱により硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
The present invention is a method of manufacturing a color filter for display having a plurality of color pixel layers and a partition wall located between adjacent color pixel layers on a substrate,
Forming the partition on the substrate;
A filling step of filling an inkjet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, and a crosslinkable compound into a pixel region surrounded by the partition wall by an inkjet printing method;
A pre-heating step of pre-heating the filled ink for inkjet printing under a condition that does not cure, and reducing the volume;
A treatment step for improving the wettability of the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume ink with respect to the ink for inkjet printing;
And a curing step of curing the preheated ink for inkjet printing by heating.
また本発明は、前記減容量したインクが充填された隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させる処理として、架橋性化合物を架橋させない活性エネルギー線を照射することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that an active energy ray that does not crosslink the crosslinkable compound is irradiated as a treatment for improving the wettability of the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume ink to the ink for inkjet printing.
また本発明は、前記活性エネルギー線が、波長領域180〜400nmのエネルギー線であることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the active energy ray is an energy ray having a wavelength region of 180 to 400 nm.
また本発明は、前記活性エネルギー線の照射量として、波長254nm換算で10〜1500mJ/cm2の範囲で処理することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the active energy ray is irradiated in a range of 10 to 1500 mJ / cm 2 in terms of a wavelength of 254 nm.
また本発明は、基板上に、複数の色画素層と、隣接する色画素層間に位置する隔壁とを有する表示用カラーフィルタの製造方法であって、
基板上に前記隔壁を形成する形成工程と、
インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物を含み、溶媒を含まないインクジェットプリント用インクを充填する充填工程と、
充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理して減容量する前加熱工程と、
前加熱されたインクジェットプリント用インクを、加熱により硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
Further, the present invention is a method for producing a display color filter having a plurality of color pixel layers and a partition wall located between adjacent color pixel layers on a substrate,
Forming the partition on the substrate;
A filling step of filling an inkjet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, and a crosslinkable compound and not containing a solvent in a pixel region surrounded by the partition wall by an inkjet printing method;
A pre-heating step of pre-heating the filled ink for inkjet printing under a condition that does not cure, and reducing the volume;
And a curing step of curing the preheated ink for inkjet printing by heating.
また本発明は、前記架橋性化合物が、エチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個含有するモノマーまたはオリゴマーであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the crosslinkable compound is a monomer or oligomer containing at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule.
また本発明は、エチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個含有する前記架橋性化合物が、(メタ)アクリレートモノマーであることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the crosslinkable compound containing at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule is a (meth) acrylate monomer.
また本発明は、前記着色剤が顔料または染料であることを特徴とする。
また本発明は、前記着色剤が、顔料と染料との混合物であることを特徴とする。
In the invention, it is preferable that the colorant is a pigment or a dye.
In the invention, it is preferable that the colorant is a mixture of a pigment and a dye.
また本発明は、前記前加熱工程では、前記架橋性化合物の硬化温度以下の温度で、所定の時間加熱処理し減容量することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the preheating step, the capacity is reduced by heat treatment for a predetermined time at a temperature not higher than the curing temperature of the crosslinkable compound.
また本発明は、前記前加熱工程では、50〜120℃で、30秒〜30分間加熱処理することを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the preheating step, heat treatment is performed at 50 to 120 ° C. for 30 seconds to 30 minutes.
また本発明は、前記硬化工程では、180〜250℃で、10〜60分間加熱処理することを特徴とする。 Moreover, this invention is characterized by heat-processing at 180-250 degreeC for 10 to 60 minutes in the said hardening process.
また本発明は、上記のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
また本発明は、上記のカラーフィルタを備えることを特徴とする表示装置である。
The present invention is also a color filter manufactured by the above-described method for manufacturing a color filter.
In addition, the present invention is a display device including the color filter described above.
本発明によれば、基板上に、複数の色画素層と、隣接する色画素層間に位置する隔壁とを有する表示用カラーフィルタの製造方法であり、形成工程において、基板上に前記隔壁を形成すると、充填工程において、インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物および重合開始剤を含むインクジェットプリント用インクを充填する。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a display color filter having a plurality of color pixel layers and a partition located between adjacent color pixel layers on a substrate, and the partition is formed on the substrate in a forming step. Then, in the filling step, ink jet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, a crosslinkable compound, and a polymerization initiator is filled in the pixel region surrounded by the partition wall by an ink jet printing method.
前加熱工程で、充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理することで減容量し、引き続き減容量したインクが充填された隔壁上面のインク濡れ性を向上させた後、硬化工程で、インクジェットプリント用インクを硬化させる。 In the preheating step, the ink for inkjet printing filled is reduced in advance by heat treatment under conditions that do not cure, and after improving the ink wettability on the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume of ink, In the curing step, the ink for inkjet printing is cured.
これにより、前加熱工程で塗膜が減容されるので、着色剤の濃度が低いインクジェットプリント用インクを用いて着色剤濃度が高い塗膜を形成することができる。また、減容量されたインクが充填された隔壁上面のインク濡れ性を向上させる処理を行うため、塗膜の均一性に優れたカラーフィルタが製造できる。 Thereby, since a coating film is reduced in a preheating process, the coating film with a high coloring agent density | concentration can be formed using the ink for inkjet printing with the low density | concentration of a coloring agent. In addition, since the treatment for improving the ink wettability of the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume of ink is performed, a color filter having excellent coating film uniformity can be manufactured.
また本発明によれば、前記減容量したインクが充填された隔壁上面のインク濡れ性を向上させる処理として、架橋性化合物を架橋させない活性エネルギー線を照射する。 According to the invention, as the treatment for improving the ink wettability of the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume of ink, active energy rays that do not crosslink the crosslinkable compound are irradiated.
また本発明によれば、前記活性エネルギー線が、波長領域180〜400nmのエネルギー線である。 According to the invention, the active energy ray is an energy ray having a wavelength region of 180 to 400 nm.
また本発明によれば、前記活性エネルギー線の照射量として、波長254nm換算で10〜1500mJ/cm2の範囲で処理する。このように、活性エネルギー線の照射により隔壁上面のインク濡れ性を向上させ、隔壁との段差(<0.3μm)が少ない均一性に優れたカラーフィルタを製造することができる。 Moreover, according to this invention, it processes as the irradiation amount of the said active energy ray in the range of 10-1500 mJ / cm < 2 > in wavelength 254nm conversion. As described above, the ink wettability on the upper surface of the partition wall can be improved by irradiation with the active energy ray, and a color filter excellent in uniformity with few steps (<0.3 μm) from the partition wall can be manufactured.
また本発明によれば、基板上に、複数の色画素層と、隣接する色画素層間に位置する隔壁とを有する表示用カラーフィルタの製造方法であり、形成工程において、基板上に前記隔壁を形成すると、充填工程において、インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤および架橋性化合物を含み、溶媒を含まないインクジェットプリント用インクを充填する。前加熱工程で、充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理することで減容量した後、硬化工程で、インクジェットプリント用インクを硬化させる。 According to the present invention, there is also provided a method for manufacturing a display color filter having a plurality of color pixel layers and a partition located between adjacent color pixel layers on a substrate. In the forming step, the partition is formed on the substrate. When formed, in the filling step, ink jet printing ink containing at least a colorant, a dispersant and a crosslinkable compound and not containing a solvent is filled in the pixel region surrounded by the partition wall by an ink jet printing method. In the preheating step, the filled ink for ink-jet printing is subjected to heat treatment in advance under conditions that do not cure, and then the volume is reduced. Then, in the curing step, the ink for ink-jet printing is cured.
これにより、前加熱工程で塗膜が減容されるので、着色剤の濃度が低いインクジェットプリント用インクを用いて着色剤濃度が高い塗膜を形成することができる。また、インクジェットプリント用インクが溶媒を含まないため、塗膜の均一性に優れたカラーフィルタが製造でき、環境を汚染することなく、人体に対する安全性にも優れる。 Thereby, since a coating film is reduced in a preheating process, the coating film with a high coloring agent density | concentration can be formed using the ink for inkjet printing with the low density | concentration of a coloring agent. Moreover, since the ink for inkjet printing does not contain a solvent, a color filter excellent in the uniformity of the coating film can be produced, and it is excellent in safety to the human body without polluting the environment.
また本発明によれば、架橋性化合物がエチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個含有するモノマーまたはオリゴマーである。
これにより、塗膜の表面に凹凸が発生するのがさらに抑制される。
According to the invention, the crosslinkable compound is a monomer or oligomer containing at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule.
Thereby, it is further suppressed that unevenness is generated on the surface of the coating film.
また本発明によれば、エチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個含有するモノマーが、(メタ)アクリレートモノマーである。
これにより、塗膜の表面に凹凸が発生するのがさらに抑制される。
According to the invention, the monomer containing at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule is a (meth) acrylate monomer.
Thereby, it is further suppressed that unevenness is generated on the surface of the coating film.
また本発明によれば、着色剤が顔料または染料である。着色剤である顔料または染料がインク中において均一に分散し、塗膜の表面に凹凸が発生するのが抑制される。 According to the invention, the colorant is a pigment or a dye. The pigment or dye as the colorant is uniformly dispersed in the ink, and unevenness on the surface of the coating film is suppressed.
また本発明によれば、着色剤が顔料と染料との混合物である。着色剤である顔料と染料との混合物がインク中において均一に分散し、塗膜の表面に凹凸が発生するのが抑制される。 According to the invention, the colorant is a mixture of a pigment and a dye. The mixture of the pigment and the dye as the colorant is uniformly dispersed in the ink, and the occurrence of unevenness on the surface of the coating film is suppressed.
また本発明によれば、前記前加熱工程では、前記架橋性化合物の硬化温度以下の温度で、所定の時間加熱処理し減容量する。 According to the invention, in the preheating step, the volume is reduced by heat treatment for a predetermined time at a temperature not higher than the curing temperature of the crosslinkable compound.
架橋性化合物の硬化温度以下で加熱処理し減容量を行うため、減容量から引き続いての濡れ性向上処理や硬化工程において状態変化が少なく流動性を維持したまま硬化する。 Since the volume is reduced by heat treatment at a temperature lower than the curing temperature of the crosslinkable compound, curing is performed while maintaining fluidity with little state change in the wettability improving process and the curing process following the volume reduction.
これにより、着色剤濃度が高くかつ凹凸(段差)の少ない均一性に優れたカラーフィルタを製造することができる。 As a result, a color filter having a high colorant concentration and excellent uniformity with few irregularities (steps) can be produced.
また本発明によれば、前記前加熱工程では、50〜120℃で、30秒〜30分間加熱処理することが好ましい。 Moreover, according to this invention, it is preferable to heat-process at 50-120 degreeC for 30 second-30 minutes in the said preheating process.
また本発明によれば、前記硬化工程では、180〜250℃で、10〜60分間加熱処理することが好ましい。 Moreover, according to this invention, it is preferable to heat-process at 180-250 degreeC for 10 to 60 minutes in the said hardening process.
また本発明によれば、上記の製造方法により製造されるので、着色剤濃度が高くかつ均一性に優れたカラーフィルタが得られる。 Further, according to the present invention, since it is manufactured by the above manufacturing method, a color filter having a high colorant concentration and excellent uniformity can be obtained.
また本発明によれば、上記のカラーフィルタを備えることにより、表示ムラのない均一な画像を表示することができる表示装置が得られる。 Further, according to the present invention, by providing the above color filter, a display device capable of displaying a uniform image without display unevenness can be obtained.
本発明は、基板上に、複数の色画素層と、隣接する色画素層間に位置する隔壁とを有する表示用カラーフィルタの製造方法であり、形成工程において、基板上に前記隔壁を形成すると、充填工程において、インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物を含むインクジェットプリント用インクを充填する。 The present invention is a method of manufacturing a color filter for display having a plurality of color pixel layers and a partition located between adjacent color pixel layers on a substrate. In the forming step, the partition is formed on the substrate. In the filling step, ink jet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, and a crosslinkable compound is filled in the pixel region surrounded by the partition wall by an ink jet printing method.
まず、本発明の製造方法で用いるインクジェットプリント用インクについて説明する。
本発明で用いられる架橋性化合物としては、特に限定はないが、エチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個含有することが好ましく、さらには、架橋性化合物が、モノマーまたはオリゴマーであることが、特に好ましい。このような、架橋性化合物は、モノマーのみであっても、オリゴマーのみであっても、さらには、モノマーとオリゴマーとの混合物であってもよい。
First, the ink for inkjet printing used in the production method of the present invention will be described.
The crosslinkable compound used in the present invention is not particularly limited, but preferably contains at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and the crosslinkable compound is a monomer or an oligomer. It is particularly preferred. Such a crosslinkable compound may be a monomer alone, an oligomer alone, or a mixture of a monomer and an oligomer.
また、上記のエチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個以上含有する架橋性化合物がモノマーの場合、このようなモノマーは、(メタ)アクリレートモノマーであることが好ましく、上記のエチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも1個以上含有する架橋性化合物がオリゴマーの場合、(メタ)アクリレートモノマーのオリゴマーであることが好ましい。 Further, when the crosslinkable compound containing at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule is a monomer, such a monomer is preferably a (meth) acrylate monomer, and the above ethylenic When the crosslinkable compound containing at least one unsaturated double bond in the molecule is an oligomer, it is preferably an oligomer of a (meth) acrylate monomer.
このような架橋性化合物のモノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を1個有するモノマーとして、ブタンジオールモノアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルフォリン、N−ビニルホルムアミド、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、グリシジルアクリレート、フェノキシメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、メチルフェノキシエチルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート、メトキシ−トリエチレングリコールアクリレート、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−アクリロイロキシエチル−コハク酸、2−アクリロイロキシエチル−フタル酸、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸などが例示される。 As a monomer of such a crosslinkable compound, as a monomer having one ethylenically unsaturated double bond, butanediol monoacrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate N-vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone, acryloylmorpholine, N-vinylformamide, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, glycidyl acrylate, phenoxy methacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 4 -Hydroxybutyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 3-methyl Xylbutyl acrylate, benzyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, methylphenoxyethyl acrylate, caprolactone acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, tridecyl acrylate, isodecyl acrylate, isooctyl acrylate, isomyristyl acrylate, isostearyl acrylate, 2-ethylhexyl-di Glycol acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, neopentyl glycol acrylate benzoate, isoamyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, butoxyethyl acrylate, ethoxy-diethylene glycol acrylate, methoxy-tri Ethylene glycol acrylic Methoxy-polyethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxy-polyethylene glycol acrylate, nonylphenol ethylene oxide adduct acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy Examples include propyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl-succinic acid, 2-acryloyloxyethyl-phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid, etc. Is done.
また、エチレン性不飽和二重結合を2個有するモノマーとして、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8−オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル、3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレートなどが例示される。 In addition, as monomers having two ethylenically unsaturated double bonds, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,8-octanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) Acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tri Examples include propylene glycol di (meth) acrylate, bis (acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A, and 3-methylpentanediol di (meth) acrylate.
また、エチレン性不飽和二重結合を3個以上有するモノマーとして、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが例示される。 In addition, as a monomer having three or more ethylenically unsaturated double bonds, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate And dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.
また、このような架橋性化合物のオリゴマーとしては、上記のモノマーである化合物のオリゴマーが例示される。 Moreover, as an oligomer of such a crosslinkable compound, the oligomer of the compound which is said monomer is illustrated.
これらの架橋性化合物は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよいが、とりわけ本発明においては、エチレン性不飽和二重結合を分子内に2個有する化合物と、エチレン性不飽和二重結合を分子内に3個以上有する化合物とを組合わせて用いることが特に好ましい。 These crosslinkable compounds may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, in particular, a compound having two ethylenically unsaturated double bonds in the molecule It is particularly preferable to use in combination with a compound having 3 or more ethylenically unsaturated double bonds in the molecule.
また、本発明で用いられる架橋性化合物のインクジェットプリント用インクにおける含有量は、好ましくは10重量%〜80重量%であり、より好ましくは20重量%〜70重量%である。 The content of the crosslinkable compound used in the present invention in the ink for inkjet printing is preferably 10% by weight to 80% by weight, more preferably 20% by weight to 70% by weight.
本発明で用いられる架橋性化合物は、被印写基板に印写後、流動性の有る状態で減容量し、さらに熱処理によって硬化することが好ましい。 The crosslinkable compound used in the present invention is preferably reduced in volume in a fluid state after being printed on a substrate to be printed and further cured by heat treatment.
前加熱処理の方法としては、特に限定はないが、大気圧下、80℃以上の温度の部屋内で10分以上熱処理してもよいし、大気圧下、80℃以上の温度の熱風で10分以上熱処理してもよいし、大気圧下、80℃以上の温度のホットプレートなどの上で10分以上熱処理してもよい。 The preheating method is not particularly limited, but may be heat-treated for 10 minutes or more in a room at 80 ° C. or higher under atmospheric pressure, or 10 hot air at 80 ° C. or higher under atmospheric pressure. The heat treatment may be performed for 10 minutes or more on a hot plate or the like having a temperature of 80 ° C. or more under atmospheric pressure.
本発明で用いられる着色剤としては、特に限定はないが、高い色濃度と透過率を有する有機顔料が好ましく用いられる。また着色剤として、有機顔料と、染料との混合物を用いることも可能である。 The colorant used in the present invention is not particularly limited, but an organic pigment having a high color density and transmittance is preferably used. Moreover, it is also possible to use a mixture of an organic pigment and a dye as the colorant.
有機顔料としては、特に限定されないが、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物でよい。好ましいものを挙げると、C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185などのイエロー系ピグメント;C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメント2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド177などのレッド系ピグメント;C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6などのブルー系ピグメント;C.I.ピグメントバイオレット23:19、C.I.ピグメントグリーン36などのその他のピグメント;カーボンブラックの如き黒色色材などが例示される。 The organic pigment is not particularly limited, and may be a compound classified as a pigment in the color index (published by The Society of Dyers and Colorists). Preferred examples include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 185; I. Pigment red 1, C.I. I. Pigment 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Red pigments such as C.I. Pigment Red 177; I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Blue pigments such as CI Pigment Blue 15: 6; I. Pigment violet 23:19, C.I. I. Other pigments such as Pigment Green 36; black color materials such as carbon black are exemplified.
有機顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体などを用いた表面処理、高分子化合物などによる顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法などによる微粒化処理、あるいは不純物を除去するための有機溶剤や水などによる洗浄処理が施されていてもよい。 If necessary, the organic pigment can be finely divided by rosin treatment, surface treatment using a pigment derivative having an acidic group or basic group introduced, graft treatment to the pigment surface with a polymer compound, sulfuric acid atomization method, etc. Or a cleaning treatment with an organic solvent or water for removing impurities may be performed.
染料としては、特に限定されないが、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists社発行)において染料に分類されている化合物でよく、赤色や青色、緑色、黄色、橙色、紫色、茶色、黒色の水溶性の酸性染料や含金属染料、塩基性染料、カチオン染料、直接染料、反応染料、および、水不溶性の分散染料や硫化染料、建染染料などが例示されるが、特に水溶性染料においては、水に微溶解性を示す染料が好ましく、あるいは水不溶性染料が好ましく、とりわけ分散染料がより好ましい。 Although it does not specifically limit as dye, For example, the compound classified into the dye in the color index (The Society of Dyers and Colorists company publication) may be sufficient, and red, blue, green, yellow, orange, purple, brown, black Examples include water-soluble acid dyes, metal-containing dyes, basic dyes, cationic dyes, direct dyes, reactive dyes, water-insoluble disperse dyes, sulfur dyes, vat dyes, etc. A dye that is slightly soluble in water is preferable, or a water-insoluble dye is preferable, and a disperse dye is more preferable.
これらの有機顔料や染料は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 These organic pigments and dyes may be used alone or in combination of two or more.
本発明で用いられる有機顔料や染料のインクジェットプリント用インクにおける含有量は、好ましくは1重量%〜80重量%であり、より好ましくは10重量%〜60重量%であり、さらに好ましくは15重量%〜50重量%である。 The content of the organic pigment or dye used in the present invention in the ink for inkjet printing is preferably 1% by weight to 80% by weight, more preferably 10% by weight to 60% by weight, and further preferably 15% by weight. ~ 50% by weight.
本発明で用いられる分散剤としては、特に限定されないが、例えばカチオン系分散剤、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性分散剤、シリコーン系分散剤、フッ素系分散剤などの界面活性剤が使用できる。 The dispersant used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include surfactants such as cationic dispersants, anionic dispersants, nonionic dispersants, amphoteric dispersants, silicone dispersants, and fluorine dispersants. Can be used.
カチオン系分散剤としては、1級、2級または3級のアミノ基を有するカチオン性の樹脂が例示され、また、アニオン系分散剤としては、カルボキシレート、スルホネート、ホスフェートなどの基を有する樹脂または化合物が例示され、カルボキシレート基を有する樹脂には、ポリアクリレートやポリスチレン−アクリレートなどが包含され、スルホネート基を有する化合物には、ポリオキシアルキレンスルホン酸塩、N−メチル−N−オレイルタウリンのナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩などが包含され、また、ホスフェート基を有する化合物には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩などが包含される。さらには、ノニオン系分散剤としては、ポリオキシエチレンタイプのものやアミドタイプのものが例示され、ポリオキシエチレンタイプの分散剤には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、アセチレングリコール、ポリオキシエチレングリコールエステル共重合体などが包含され、アミドタイプの分散剤には、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドなどが包含されるが、分散剤としては、これらに特に限定されない。 Examples of the cationic dispersant include cationic resins having primary, secondary, or tertiary amino groups, and examples of the anionic dispersant include resins having groups such as carboxylate, sulfonate, and phosphate, Examples of the compounds include resins having a carboxylate group, such as polyacrylate and polystyrene-acrylate, and compounds having a sulfonate group include polyoxyalkylenesulfonate, sodium N-methyl-N-oleyltaurine. Salts, dodecylbenzene sulfonates, and the like are included, and compounds having a phosphate group include polyoxyalkylene alkyl ether phosphates. Furthermore, examples of nonionic dispersants include polyoxyethylene type and amide type, and polyoxyethylene type dispersants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, and acetylene glycol. And polyoxyethylene glycol ester copolymers and the like, and the amide type dispersant includes polyoxyethylene fatty acid amide and the like, but the dispersant is not particularly limited thereto.
これらの分散剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよい。 These dispersants may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明で用いるインクジェットプリント用インクにおいて、分散剤の含有量は、好ましくは10重量%〜70重量%であり、より好ましくは20重量%〜60重量%である。 Moreover, in the ink for inkjet printing used by this invention, content of a dispersing agent becomes like this. Preferably they are 10 weight%-70 weight%, More preferably, they are 20 weight%-60 weight%.
本発明では重合開始剤を含んでいてもよい。例えば被印写基板への印写後のインクジェット用インクを硬化させるために添加されるものであり、熱の作用によって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤が挙げられる。 In the present invention, a polymerization initiator may be included. For example, an active radical generator that is added to cure ink jet ink after printing on a substrate to be printed and generates active radicals by the action of heat can be used.
重合開始剤を添加する場合は、前加熱処理条件下で減容量するのに妨げにならない重合開始剤を選定することが好ましい。 When a polymerization initiator is added, it is preferable to select a polymerization initiator that does not hinder volume reduction under preheat treatment conditions.
このような重合開始剤としては、特に限定されないが、アゾ系化合物、パーオキサイド系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、およびオキシムエステル系化合物などが挙げられる。 Such a polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include azo compounds, peroxide compounds, acetophenone compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, and oxime ester compounds. Can be mentioned.
アゾ系化合物としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルヴァレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メチル−2,4−ジメチルヴァレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−2(プロペニル)−2−メチル−プロピオンアミド]、1−[(シアノ−1−メチルエチル)アゾ]フォルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、ポリジメチルシロキサンユニット含有高分子アゾ重合開始剤、および、ポリエチレングリコールユニット含有アゾ高分子重合開始剤などが例示される。 As the azo compound, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methyl-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2 , 2′-azobis (2-methylpropionate), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis [N-2 (propenyl) -2-methyl-propionamide], 1-[(cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide), a polydimethylsiloxane unit-containing polymer azo polymerization initiator, and polyethylene glycol Such Ruyunitto containing azo polymeric initiator is exemplified.
また、パーオキサイド化合物としては、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカルボネート、およびパーオキシエステルが挙げられ、パーオキシエステルには、t−ブチル−パーオキシラウレート、t−ブチル−パーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ヘキシル−パーオキシ−イソプロピルモノカルボネートなどが例示される。 Examples of peroxide compounds include peroxyketals, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, and peroxyesters. Peroxyesters include t-butyl-peroxylaur. Examples thereof include rate, t-butyl-peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-hexyl-peroxy-isopropyl monocarbonate and the like.
また、アセトフェノン系化合物としては、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、および2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマーなどが例示される。 Examples of acetophenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (2-hydroxy Ethoxy) phenyl] propan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-2-morpholino-1- (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- Examples include (4-morpholinophenyl) butan-1-one and 2-hydroxy-2-methyl-1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propan-1-one oligomers.
また、ベンゾイン系化合物としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびベンゾインイソブチルエーテルなどが例示される。 Examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether.
また、ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、および2,4,6−トリメチルベンゾフェノンなどが例示される。 Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (tert-butylperoxy). Examples include carbonyl) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, and the like.
また、チオキサントン系化合物としては、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、および1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが例示される。 Examples of the thioxanthone compound include 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone.
また、トリアジン系化合物としては、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、および2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジンなどが例示される。 Examples of the triazine compound include 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4- Methoxynaphthyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxy Styryl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4 -Bis (trichloromethyl) -6- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (4-diethylamino- 2-methylphenyl Examples include ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -1,3,5-triazine, and the like. .
また、オキシムエステル系化合物としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオフェニル)]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名:イルガキュア OXE 01〕や、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)〔チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名:イルガキュア OXE 02〕などが例示される。 Examples of the oxime ester compound include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthiophenyl)]-, 2- (O-benzoyloxime) [manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., trade name: Irgacure OXE 01], ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) [manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Trade name: Irgacure OXE 02] and the like.
さらに、その他、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などを、活性ラジカル発生剤として用いることもできる。 In addition, for example, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, methyl phenylglyoxylate, titanocene compounds and the like can also be used as active radical generators.
これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよい。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明で用いるインクジェットプリント用インクにおいて、重合開始剤を添加する場合の含有量は、好ましくは1重量%〜20重量%であり、より好ましくは1重量%〜10重量%である。 Moreover, in the ink for inkjet printing used by this invention, content in the case of adding a polymerization initiator becomes like this. Preferably they are 1 weight%-20 weight%, More preferably, they are 1 weight%-10 weight%.
本発明のインクジェットプリント用インクは、以上のような架橋性化合物、着色剤、分散剤、および重合開始剤に加え、バインダー樹脂を含有してもよく、バインダー樹脂を含有させることにより、被印写基板に印写後硬化したインクが、より強固な硬化物になる。 The ink for inkjet printing of the present invention may contain a binder resin in addition to the crosslinkable compound, the colorant, the dispersant, and the polymerization initiator as described above. The ink cured after printing on the substrate becomes a stronger cured product.
バインダー樹脂は、予め重合されたものであり、その例として、自ら重合性を有しない非重合性バインダー樹脂、または非重合性バインダー樹脂に重合性を有する置換基を導入した重合性バインダー樹脂が挙げられ、非重合性バインダー樹脂として、(メタ)アクリル樹脂、ポリエステル(メタ)アクリル樹脂、エポキシ(メタ)アクリル樹脂などが例示される。 The binder resin is polymerized in advance, and examples thereof include a non-polymerizable binder resin that does not have self-polymerizability, or a polymerizable binder resin in which a polymerizable substituent is introduced into the non-polymerizable binder resin. Examples of the non-polymerizable binder resin include (meth) acrylic resins, polyester (meth) acrylic resins, and epoxy (meth) acrylic resins.
これらのバインダー樹脂は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよい。 These binder resins may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明で用いられるバインダー樹脂のインクジェットプリント用インクにおける含有量は、好ましくは5重量%〜50重量%であり、より好ましくは10重量%〜40重量%である。 In addition, the content of the binder resin used in the present invention in the ink for inkjet printing is preferably 5% by weight to 50% by weight, and more preferably 10% by weight to 40% by weight.
本発明で用いるインクジェットプリント用インクには、必要に応じて、充填剤、バインダー樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、凝集防止剤、有機酸、および硬化剤などをはじめとする公知の各種添加剤を含有することができる。 The ink for inkjet printing used in the present invention may contain various known additives such as a filler, a polymer compound other than the binder resin, an adhesion promoter, an aggregation inhibitor, an organic acid, and a curing agent, if necessary. An agent can be contained.
ここで、密着促進剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが例示される。これらの密着促進剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組合わせて用いてもよい。 Here, as an adhesion promoter, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) Examples include ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. These adhesion promoters may be used alone or in combination of two or more.
本発明で用いるインクジェットプリント用インクは、架橋性化合物や分散剤、バインダー樹脂およびその他の添加剤の中に、着色剤を微粒化させて均一な分散系にする必要がある。こうした着色剤の微粒化および均一な分散系を得る方法としては、特に限定されないが、バッチ式分散解膠機や連続分散解膠機による分散微粒化法などの公知の方法でよく、例えば、ロールミル、ボールミル、コロイドミル、ジェットミル、ビーズミルなどの分散機を用いて攪拌混合し、着色剤が均一に分散させることができる。 The ink for inkjet printing used in the present invention needs to make a uniform dispersion system by atomizing a colorant in a crosslinkable compound, a dispersant, a binder resin and other additives. The method for obtaining such a colorant atomization and a uniform dispersion system is not particularly limited, and may be a known method such as a dispersion atomization method using a batch type dispersion peptizer or a continuous dispersion peptizer, such as a roll mill. The colorant can be uniformly dispersed by stirring and mixing using a dispersing machine such as a ball mill, a colloid mill, a jet mill, or a bead mill.
着色剤が水不溶性の有機顔料や染料を含有する場合、特に限定されないが、その平均粒子径が50nm以上100nm以下の範囲となるように微粒化することが好ましい。 When the colorant contains a water-insoluble organic pigment or dye, it is not particularly limited, but it is preferable to atomize so that the average particle diameter is in the range of 50 nm to 100 nm.
また、重合開始剤は、このように着色剤が均一に分散された状態の組成物に対して加えるのが好ましい。 The polymerization initiator is preferably added to the composition in which the colorant is uniformly dispersed in this way.
このような分散組成物は、その後、濾過を行うことによって、インクジェット法に適したインクジェットプリント用インクとすることができる。 Such a dispersion composition can be made into an ink for ink jet printing suitable for the ink jet method by subsequent filtration.
このようなインクジェットプリント用インクで製造した表示用カラーフィルタは、特に限定されないが、STNやTFT液晶表示装置用カラーフィルタや有機EL表示装置用カラーフィルタ、および、電子ペーパー表示装置用カラーフィルタに特に好適に用いられる。本発明によりで製造した表示用カラーフィルタは、塗膜の均一性が低下するのが防止されたカラーフィルタである。したがって、このカラーフィルタを備えた表示装置は、表示ムラが生じるのが抑制された表示装置となる。 The color filter for display manufactured with such an ink for ink jet printing is not particularly limited, but particularly for STN, TFT liquid crystal display color filters, organic EL display color filters, and electronic paper display color filters. Preferably used. The display color filter manufactured according to the present invention is a color filter in which the uniformity of the coating film is prevented from being lowered. Therefore, the display device including the color filter is a display device in which display unevenness is suppressed.
次に、カラーフィルタの製造方法について説明する。
(形成工程)
形成工程では、基板上に、隣接する色画素層間に位置し、色画素間を仕切るための隔壁を形成する。
Next, a method for manufacturing a color filter will be described.
(Formation process)
In the forming step, a partition wall is formed on the substrate between adjacent color pixel layers to partition the color pixels.
本発明で用いられる基板としては、表示用カラーフィルタに用いられる基板でよく、特に限定されないが、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラス等の無機ガラス類、人工石英ガラス等の透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルムまたはシート、光学用透明樹脂板等のフレキシブル材が好ましく、透明な石英ガラス、透明な樹脂フィルムが特に好ましい。 The substrate used in the present invention may be a substrate used for a color filter for display, and is not particularly limited. Inorganic glasses such as quartz glass, borosilicate glass, aluminum silicate glass, and soda lime glass coated with silica on the surface. A transparent rigid material such as artificial quartz glass, or a flexible material such as a transparent resin film or sheet or an optical transparent resin plate is preferred, and a transparent quartz glass or a transparent resin film is particularly preferred.
本発明では、上記の基板に、公知の方法で隔壁であるブラックマトリクスを形成する。この場合、ブラックマトリクスは、特に限定されないが、ブラックマトリクスを単独で形成する場合としては、遮光剤として、カーボンブラックや黒色顔料、さらには赤色顔料、紫色顔料、青色顔料、黄色顔料、緑色顔料、および染料の公知の色材が含まれる熱硬化性樹脂材料や感光性樹脂材料が用いられる。 In the present invention, a black matrix which is a partition wall is formed on the above substrate by a known method. In this case, the black matrix is not particularly limited, but in the case of forming the black matrix alone, as a light shielding agent, carbon black or black pigment, further red pigment, purple pigment, blue pigment, yellow pigment, green pigment, In addition, thermosetting resin materials and photosensitive resin materials containing known coloring materials of dyes are used.
また、本発明で用いられる熱硬化性樹脂材料や感光性樹脂材料としては、特に限定されないが、フェノール樹脂材料、ユリア樹脂材料、メラミン樹脂材料、ベンゾグアナミン樹脂材料、アリル樹脂材料、アルキド樹脂材料、エポキシ樹脂材料、ウレタン樹脂材料、シリコーン樹脂材料、エポキシ樹脂材料などの熱硬化性樹脂材料、アクリル系感光性樹脂材料、が例示されるが、樹脂材料としてはこれらに限定されない。 In addition, the thermosetting resin material and photosensitive resin material used in the present invention are not particularly limited, but phenol resin material, urea resin material, melamine resin material, benzoguanamine resin material, allyl resin material, alkyd resin material, epoxy Examples thereof include thermosetting resin materials such as resin materials, urethane resin materials, silicone resin materials, and epoxy resin materials, and acrylic photosensitive resin materials, but the resin materials are not limited to these.
加熱処理、感光処理を施して樹脂材料を硬化させ、基板上に所定の開口パターンを有するブラックマトリクスを形成する。 A heat treatment and a photosensitive treatment are performed to cure the resin material, and a black matrix having a predetermined opening pattern is formed on the substrate.
(充填工程)
充填工程では、インクジェットプリント方式により、隔壁で囲まれた画素領域に上記のような、着色剤、分散剤および架橋性化合物を含むインクジェットプリント用インクを印写して充填する。
(Filling process)
In the filling step, the ink-jet printing ink containing the colorant, the dispersant and the crosslinkable compound as described above is printed and filled in the pixel region surrounded by the partition wall by an ink-jet printing method.
本発明では、インクジェットプリント用インクを公知のインクジェットプリント用ヘッドおよび装置や公知のインクジェットプリント用ヘッドを利用して製作した装置で印写することができる。インクジェットプリントのヘッドとしては、特に限定されないが、ピエゾ方式、バフルジェット方式、静電方式などの公知のヘッドが用いられ、特にピエゾ方式が好ましい。 In the present invention, ink for inkjet printing can be printed by a known inkjet printing head and apparatus or an apparatus manufactured using a known inkjet printing head. The inkjet print head is not particularly limited, but a known head such as a piezo method, a baffle jet method, or an electrostatic method is used, and the piezo method is particularly preferable.
(前加熱工程)
前加熱工程では、充填工程で充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下、すなわち架橋性化合物の硬化温度以下の温度で予め加熱処理し減容量する。
(Preheating process)
In the preheating step, the ink for inkjet printing filled in the filling step is subjected to heat treatment in advance under a condition that does not cure, that is, a temperature equal to or lower than the curing temperature of the crosslinkable compound, to reduce the volume.
具体的には、前加熱工程における処理温度は、架橋性化合物の硬化温度以下の温度である。 Specifically, the treatment temperature in the preheating step is a temperature not higher than the curing temperature of the crosslinkable compound.
また、このような前加熱工程における加熱処理時間は、10秒間〜30分間が好ましい。 Moreover, the heat treatment time in such a preheating step is preferably 10 seconds to 30 minutes.
また、前加熱工程での加熱処理は、大気圧中でも真空中でもよいが、大気圧中、とくに酸素、アルゴン、ヘリウム、窒素のうちから選ばれる少なくとも1種を含むガスの雰囲気下で行われることが好ましい。 The heat treatment in the preheating step may be performed under atmospheric pressure or under vacuum, but may be performed under atmospheric pressure, particularly in an atmosphere of a gas containing at least one selected from oxygen, argon, helium, and nitrogen. preferable.
前加熱処理の方法としては、特に限定はないが、所定の温度の部屋で加熱処理してもよいし、所定の温度の熱風を吹き付けてもよいし、所定の温度のホットプレートの上で加熱処理してもよい。 There is no particular limitation on the method of preheating treatment, but the heat treatment may be performed in a room at a predetermined temperature, hot air at a predetermined temperature may be blown, or heating is performed on a hot plate at a predetermined temperature. It may be processed.
(濡れ性向上処理工程)
濡れ性向上処理工程においては、隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させる。前加熱処理されたインクジェットプリント用インクは流動性を保ったまま減容量されている。この状態で隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させることで、より凹凸(段差)が少なく(<0.3μm)、均一性に優れた色画素層を形成することができる。
(Wettability improvement process)
In the wettability improvement processing step, the wettability with respect to the ink for inkjet printing on the upper surface of the partition wall is improved. The preprinted ink for inkjet printing is reduced in volume while maintaining fluidity. In this state, by improving the wettability of the upper surface of the partition wall with respect to the ink for inkjet printing, a color pixel layer with less unevenness (step difference) (<0.3 μm) and excellent uniformity can be formed.
濡れ性を向上させるための処理方法としては、活性エネルギー線の照射があげられる。照射する活性エネルギー線の波長領域としては、180〜400nmであることが好ましい。また、この場合のインクジェットプリント用インクは、活性エネルギー線の照射によって架橋性化合物が架橋せず、硬化しないものである。 A treatment method for improving the wettability includes irradiation with active energy rays. The wavelength region of the active energy ray to be irradiated is preferably 180 to 400 nm. Further, in this case, the ink for inkjet printing is one in which the crosslinkable compound is not crosslinked and cured by irradiation with active energy rays.
活性エネルギー線の照射量としては、波長254nm換算で10〜500mJ/cm2の範囲であることが好ましい。 The irradiation amount of the active energy ray is preferably in the range of 10 to 500 mJ / cm 2 in terms of wavelength 254 nm.
(硬化工程)
硬化工程では、充填工程で充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させる。
(Curing process)
In the curing process, the ink for inkjet printing filled in the filling process is cured.
硬化工程における硬化の方法は、特に限定されないが、加熱処理によって硬化することが好ましい。 The curing method in the curing step is not particularly limited, but it is preferably cured by heat treatment.
硬化工程での加熱処理における温度は、前加熱工程の処理温度よりも高温であり、たとえば180〜250℃が好ましく、特に好ましくは、200〜250℃である。 The temperature in the heat treatment in the curing step is higher than the treatment temperature in the preheating step, for example, preferably 180 to 250 ° C, particularly preferably 200 to 250 ° C.
硬化工程での加熱処理における加熱処理時間は、前加熱工程の処理時間よりも長時間であり、10分間〜1時間が好ましく、特に好ましくは、20分間〜1時間である。 The heat treatment time in the heat treatment in the curing step is longer than the treatment time in the preheating step, preferably 10 minutes to 1 hour, particularly preferably 20 minutes to 1 hour.
また、本発明では、硬化工程での加熱処理は、大気圧中でも真空中でもよいが、大気圧中、とくに酸素、アルゴン、ヘリウム、窒素のうちから選ばれる少なくとも1種を含むガスの雰囲気下で行われることが好ましい。 In the present invention, the heat treatment in the curing step may be performed under atmospheric pressure or in vacuum, but is performed under atmospheric pressure, particularly in an atmosphere of a gas containing at least one selected from oxygen, argon, helium, and nitrogen. Are preferred.
硬化工程での加熱処理の方法としては、特に限定はないが、所定の温度の部屋で加熱処理してもよいし、所定の温度の熱風を吹き付けてもよいし、所定の温度のホットプレートの上で加熱処理してもよい。 There is no particular limitation on the method of heat treatment in the curing step, but heat treatment may be performed in a room at a predetermined temperature, hot air at a predetermined temperature may be blown, or a hot plate at a predetermined temperature may be blown. You may heat-process above.
以上のように、予め前加熱処理を行うことで、硬化前にインク塗膜体積を減容させることにより、着色剤の濃度が低いインクジェットプリント用インクを用いて着色剤濃度が高い塗膜を形成することができる。また、減容量されたインクが充填された隔壁上面のインクジェットプリント用インク濡れ性を向上させる処理を行うため、塗膜の均一性に優れたカラーフィルタが製造できる。さらに、インクジェットプリント用インクが溶媒を含まない場合には、隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させる処理を省略できるうえに、環境を汚染することなく、人体に対する安全性にも優れる。 As described above, pre-heat treatment is performed in advance to reduce the volume of the ink coating film before curing, thereby forming a coating film with a high colorant concentration using ink for inkjet printing with a low concentration of colorant. can do. In addition, since the ink wettability for ink jet printing on the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume of ink is processed, a color filter having excellent coating film uniformity can be manufactured. Furthermore, when the ink for inkjet printing does not contain a solvent, the process which improves the wettability with respect to the ink for inkjet printing of the partition upper surface can be omitted, and it is excellent in safety to the human body without polluting the environment.
特に、架橋性化合物の硬化温度以下で前加熱処理を行うため、硬化工程において状態変化が少なく流動性を維持したまま硬化し、着色剤濃度が高くかつ均一性に優れたカラーフィルタを製造することができる。 In particular, since the preheating treatment is performed at a temperature lower than the curing temperature of the crosslinkable compound, the color filter is cured while maintaining the fluidity with little state change in the curing process, and producing a color filter having a high colorant concentration and excellent uniformity. Can do.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to these Examples.
[実施例1]
(インクジェットプリント用青色インクの調製)
重合禁止剤として4−メトキシフェノールを100ppm混合した1,10−デカンジオールジアクリレートの600重量部と、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを100ppm混合したトリメチロールプロパントリアクリレートの400重量部とを混合し、モノマー混合物を得た。次いで、このモノマー混合物を18.6重量%、エチレングリコールジメタアクリレートを72.0重量%、C.I.ピグメントブルー15:6を7.2重量%、および分散剤(ビックケミージャパン社製、商品名:Disperbyk 168)を2.2重量%の割合で混合し、公知のビーズミルを用いて顔料分散液を得た。得られた顔料分散液における顔料の平均粒子径を、マイクロトラック粒度分布測定装置[日機装社製、型番:HRA(X−100)]で測定したところ、粒子の大きさが50〜100nmの範囲にあり、問題なく分散できていることが確認できた。
[Example 1]
(Preparation of blue ink for inkjet printing)
600 parts by weight of 1,10-decanediol diacrylate mixed with 100 ppm of 4-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 400 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate mixed with 100 ppm of 4-methoxyphenol as a polymerization inhibitor As a result, a monomer mixture was obtained. This monomer mixture was then 18.6% by weight, ethylene glycol dimethacrylate 72.0% by weight, C.I. I. Pigment Blue 15: 6 is mixed with 7.2% by weight, and a dispersant (manufactured by Big Chemie Japan, trade name: Disperbyk 168) at a ratio of 2.2% by weight, and a pigment dispersion is prepared using a known bead mill. Obtained. When the average particle diameter of the pigment in the obtained pigment dispersion was measured with a microtrack particle size distribution measuring apparatus [manufactured by Nikkiso Co., Ltd., model number: HRA (X-100)], the particle size was in the range of 50 to 100 nm. Yes, it was confirmed that it was able to be distributed without problems.
次いで、得られた顔料分散液を孔径3μmのメンブランフィルターで濾過して、インクジェットプリント用青色インクを調製した。 Next, the obtained pigment dispersion was filtered through a membrane filter having a pore size of 3 μm to prepare a blue ink for inkjet printing.
(ブラックマトリクス基板の形成)
外形寸法が370mm×470mmで厚さが0.5mmのコーニング社製の液晶用透明ガラス基板(商品名「イーグル2000」)上に、住友化学社製のネガ型樹脂ブラックマトリクス材料(商品名「TK-41」)をスピンコートし、90℃で110秒間のプリベークを行った後、パターンマスクを介して露光量100mJ/cm2でパターンニング露光した。
(Formation of black matrix substrate)
A negative resin black matrix material (trade name “TK”) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. on a transparent glass substrate for liquid crystal (trade name “Eagle 2000”) manufactured by Corning with external dimensions of 370 mm × 470 mm and a thickness of 0.5 mm. -41 ") was spin-coated, pre-baked at 90 ° C for 110 seconds, and then subjected to patterning exposure through a pattern mask at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 .
その後、0.5重量%水酸化カリウム(KOH)水溶液からなる現像液を用いて温度24℃で現像し、ブラックマトリクス基板を形成した。さらに、230℃で20分間ポストベークを行うことで、膜厚が2μmの遮光部が形成されたブラックマトリクス基板を得た。 Then, it developed at the temperature of 24 degreeC using the developing solution which consists of 0.5 weight% potassium hydroxide (KOH) aqueous solution, and formed the black matrix board | substrate. Furthermore, by performing post-baking at 230 ° C. for 20 minutes, a black matrix substrate having a light-shielding portion with a film thickness of 2 μm was obtained.
(インクジェットプリント用青色インクの印写)
上記のように調製したインクジェットプリント用青色インクを40℃に保温した公知のピエゾ式インクジェットプリントヘッドに供給し、このインクジェットプリントヘッドから、上記ブラックマトリクス基板の所定の開口部に印写して充填した。
(Printing with blue ink for inkjet printing)
The blue ink for ink-jet printing prepared as described above was supplied to a known piezo-type ink-jet print head kept at 40 ° C., and from this ink-jet print head, a predetermined opening of the black matrix substrate was printed and filled.
さらにインクジェットプリント用青色インクを充填した後、温度80℃で30秒間加熱して、隔壁開口部に充填したインクの体積を、開口部体積とインクが硬化収縮する体積の和相当になるまで減容量させた。 After filling with blue ink for inkjet printing, heat at 80 ° C. for 30 seconds to reduce the volume of ink filled into the partition opening until it becomes equivalent to the sum of the volume of the opening and the volume that the ink cures and shrinks I let you.
インク体積を減容量した後、300nm以下透過フィルターを介して低圧水銀ランプ光を照射し、インク表面で500mJ/cm2の照射量(254nm基準)の活性エネルギー線を照射した。別途行った評価では、本処理を行うことで隔壁上面に対するインクの接触角は25度から5度以下に低下する。その後、さらに温度230℃で20分間加熱して、インクを硬化させてカラーフィルタパターンを形成した。 After the volume of the ink was reduced, low-pressure mercury lamp light was irradiated through a 300 nm or less transmission filter, and active energy rays with an irradiation amount (based on 254 nm) of 500 mJ / cm 2 were irradiated on the ink surface. In the evaluation performed separately, the contact angle of the ink with respect to the upper surface of the partition wall is reduced from 25 degrees to 5 degrees or less by performing this process. Thereafter, the ink was further heated at a temperature of 230 ° C. for 20 minutes to cure the ink, thereby forming a color filter pattern.
[実施例2および3]
実施例1において、顔料の種類と量、分散剤の量、1,10−デカンジオールジアクリレートとトリメチロールプロパントリアクリレートとを含むモノマー混合液(I)の量、エチレングリコールジメタクリレートの量を、表1に示すように変更して、それぞれの顔料分散液を得た。得られた顔料分散液を用いてインクジェットプリント用緑色インク(実施例2)およびインクジェットプリント用赤色インク(実施例3)を調製し、実施例1と同じ方法でブラックマトリクス基板の所定開口部に印写し硬化させた。
[Examples 2 and 3]
In Example 1, the type and amount of pigment, the amount of dispersant, the amount of monomer mixture (I) containing 1,10-decanediol diacrylate and trimethylolpropane triacrylate, the amount of ethylene glycol dimethacrylate, Changes were made as shown in Table 1 to obtain respective pigment dispersions. Using the obtained pigment dispersion, green ink for ink-jet printing (Example 2) and red ink for ink-jet printing (Example 3) are prepared, and the same method as in Example 1 is used to mark predetermined openings on the black matrix substrate. Copy and harden.
得られた着色パターンは、表5に示すように塗膜と隔壁との段差(隔壁段差)が小さい均一性のよいパターンであった。また、この操作を繰り返し行い、着色パターンを得たが、インクジェットプリントヘッドの詰まりも発生せず、生産の安定性は良好であった。 As shown in Table 5, the obtained colored pattern was a pattern having good uniformity with a small step (partition step) between the coating film and the partition. Further, this operation was repeated to obtain a colored pattern, but the ink jet print head was not clogged, and the production stability was good.
[実施例4〜6]
実施例1、2および3においてエチレングリコールジメタアクリレートの50%をジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DPMA)に変更して青色、緑色、赤色の顔料分散液を調製した。得られた顔料分散液における顔料の粒子径を、実施例1と同じマイクロトラック粒度分布測定装置で測定したところ、50〜100nmの範囲にあった。
[Examples 4 to 6]
In Examples 1, 2, and 3, 50% of ethylene glycol dimethacrylate was changed to dipropylene glycol methyl ether acetate (DPMA) to prepare blue, green and red pigment dispersions. When the particle diameter of the pigment in the obtained pigment dispersion was measured with the same microtrack particle size distribution measuring apparatus as in Example 1, it was in the range of 50 to 100 nm.
次いで、得られた顔料分散液を孔径3μmのメンブランフィルターで濾過して、インクジェットプリント用青色(実施例4)、緑色(実施例5)、赤色(実施例6)のインクを調製した(表2参照)。 Next, the obtained pigment dispersion was filtered through a membrane filter having a pore size of 3 μm to prepare blue (Example 4), green (Example 5), and red (Example 6) inks for inkjet printing (Table 2). reference).
実施例1〜3と同じ操作を行って、前記ブラックマトリクス基板の所定の開口部にインクジェットプリント用インクを印写して充填した。さらにインクを充填した後、温度80℃で30秒間加熱して、インクを充填した開口部体積とインクが硬化収縮する体積を合わせた体積相当にまで塗膜を減容量させた。インク体積を減容量した後、実施例1〜3と同じ操作を行って活性エネルギー線を照射し、インクに対する隔壁の濡れ性を良くした。その後、さらに温度230℃で20分間加熱硬化してカラーフィルタパターンを作成した。 The same operation as in Examples 1 to 3 was performed, and ink for inkjet printing was printed and filled in predetermined openings of the black matrix substrate. Furthermore, after filling with ink, it heated for 30 second at the temperature of 80 degreeC, and the coating film volume was reduced to the volume equivalent to the volume which the opening part volume filled with the ink and the volume by which an ink hardens and shrinks. After reducing the volume of the ink, the same operation as in Examples 1 to 3 was performed to irradiate the active energy rays to improve the wettability of the partition walls with respect to the ink. Then, the color filter pattern was created by further heat curing at a temperature of 230 ° C. for 20 minutes.
得られたカラーフィルタパターンは、表5に示すように塗膜と隔壁の段差が小さい均一性のよいパターンであった。 The obtained color filter pattern was a uniform pattern with small steps between the coating film and the partition walls as shown in Table 5.
[実施例7〜9]
実施例1、2および3と同じ操作を行って顔料分散液を得た。得られた顔料分散液における顔料の平均粒子径を、マイクロトラック粒度分布測定装置[日機装社製、型番:HRA(X−100)]で測定したところ、粒子の大きさが50〜100nmの範囲にあった。
[Examples 7 to 9]
The same operation as in Examples 1, 2, and 3 was performed to obtain a pigment dispersion. When the average particle diameter of the pigment in the obtained pigment dispersion was measured with a microtrack particle size distribution measuring apparatus [manufactured by Nikkiso Co., Ltd., model number: HRA (X-100)], the particle size was in the range of 50 to 100 nm. there were.
次いで、得られた顔料分散液を攪拌しながら、その100重量部あたり、光重合開始剤として1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオフェニル)]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア OXE 01」〕を0.9重量部(実施例7)、0.3重量部(実施例8)、0.2重量部(実施例9)の割合で添加し、孔径3μmのメンブランフィルターで濾過して、インクジェットプリント用青色(実施例7)、緑色(実施例8)、赤色(実施例9)のインクを調製した(表3参照)。 Next, while stirring the obtained pigment dispersion, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthiophenyl)]-, 2- (O-benzoyl) as a photopolymerization initiator per 100 parts by weight of the pigment dispersion. Oxime (Ciba Specialty Chemicals, trade name "Irgacure OXE 01") 0.9 parts by weight (Example 7), 0.3 parts by weight (Example 8), 0.2 parts by weight (Examples) 9) and filtered through a membrane filter having a pore size of 3 μm to prepare blue (Example 7), green (Example 8), and red (Example 9) inks for inkjet printing (see Table 3). ).
実施例1〜3と同じ操作を行って、前記ブラックマトリクス基板の所定の開口部にインクジェットプリント用インクを印写して充填した。さらにインクを充填した後、温度120℃で5分間加熱して、充填されたインクの体積がほぼ1/3になるまで塗膜を減容量させた。インク体積を減容量した後、さらに温度230℃で20分間加熱硬化してカラーフィルタパターンを作成した。 The same operation as in Examples 1 to 3 was performed, and ink jet printing ink was printed and filled in predetermined openings of the black matrix substrate. After the ink was further filled, the film was heated at a temperature of 120 ° C. for 5 minutes to reduce the volume of the coating film until the volume of the filled ink became approximately 1/3. After the ink volume was reduced, the color filter pattern was formed by further heat-curing at 230 ° C. for 20 minutes.
得られた着色パターンは、表5に示すように塗膜と隔壁の段差(隔壁段差)が小さい均一性のよいパターンであった。また、この操作を繰り返し行い、着色パターンを得たが、インクジェットプリントヘッドの詰まりも発生せず、生産の安定性は良好であった。 As shown in Table 5, the obtained colored pattern was a pattern having good uniformity with a small step between the coating film and the partition wall (partition wall step). Further, this operation was repeated to obtain a colored pattern, but the ink jet print head was not clogged, and the production stability was good.
[比較例1〜3]
比較例1〜3は、前加熱工程を行わず、実施例7〜9のインクジェットプリント用青色インク、緑色インク、赤色インクを充填した後、メタルハライドランプにて、波長220〜400nmの紫外線を500mJ/cm2(I線換算)照射後、さらに230℃で20分間加熱して、インクジェットプリント用青色インクを硬化させ、青色パターン、緑色パターン、赤色パターンを形成した。
[Comparative Examples 1-3]
In Comparative Examples 1 to 3, the preheating step was not performed, and after filling the inkjet printing blue ink, green ink, and red ink of Examples 7 to 9, ultraviolet light having a wavelength of 220 to 400 nm was applied to 500 mJ / After irradiation with cm 2 (I-line conversion), the mixture was further heated at 230 ° C. for 20 minutes to cure the blue ink for inkjet printing to form a blue pattern, a green pattern, and a red pattern.
このようにして作成したカラーフィルタは表5に示すように隔壁段差大きく、外観としても顕著なムラが見られた。 As shown in Table 5, the color filter produced in this way had a large partition wall difference, and noticeable unevenness was also observed in appearance.
[比較例4〜6]
実施例1〜3においてエチレングリコールジメタクリレートに替えて有機溶媒としてジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DPMA)を混合し、ビーズミルを用いて顔料を分散させて、顔料分散液を調製した。得られた顔料分散液における顔料の粒子径を、実施例1と同じマイクロトラック粒度分布測定装置で測定したところ、50〜100nmの範囲にあった。
[Comparative Examples 4 to 6]
In Examples 1 to 3, dipropylene glycol methyl ether acetate (DPMA) was mixed as an organic solvent instead of ethylene glycol dimethacrylate, and the pigment was dispersed using a bead mill to prepare a pigment dispersion. When the particle diameter of the pigment in the obtained pigment dispersion was measured with the same microtrack particle size distribution measuring apparatus as in Example 1, it was in the range of 50 to 100 nm.
実施例7〜9と同じく重合開始剤を添加したのち、孔径3μmのメンブランフィルターで濾過して、インクジェットプリント用青色(比較例4)、緑色(比較例5)、赤色(比較例6)のインクを調製した(表4参照)。 After adding a polymerization initiator as in Examples 7 to 9, it was filtered through a membrane filter having a pore size of 3 μm, and ink for blue (comparative example 4), green (comparative example 5), and red (comparative example 6) for inkjet printing Was prepared (see Table 4).
上記のように調製したインクジェットプリント用インクを常温でインクジェットヘッドに供給し、このインクジェットヘッドから、実施例1〜3と同様に、ブラックマトリクス基板の所定の開口部に印写して充填した。さらにインクを充填した後、温度120℃で5分間加熱して、充填されたインクの体積がほぼ1/3になるまで塗膜を減容量させた。インク体積を減容量した後、さらに温度230℃で20分間加熱硬化してカラーフィルタパターンを作成した。 The ink for ink jet printing prepared as described above was supplied to the ink jet head at room temperature, and from this ink jet head, a predetermined opening of the black matrix substrate was printed and filled in the same manner as in Examples 1-3. After the ink was further filled, the film was heated at a temperature of 120 ° C. for 5 minutes to reduce the volume of the coating film until the volume of the filled ink became approximately 1/3. After the ink volume was reduced, the color filter pattern was formed by further heat-curing at 230 ° C. for 20 minutes.
このようにして得られたカラーフィルタパターンは、表5に示すように隔壁段差が大きく、外観にも顕著なムラが認められた。 As shown in Table 5, the color filter pattern thus obtained had a large partition wall step, and a noticeable unevenness was also observed in its appearance.
(評価方法および評価結果)
上記のようにして作製したカラーフィルタパターンに対して、隔壁段差を測定し、さらに目視により外観(色ムラ)を評価した。
(Evaluation method and evaluation results)
With respect to the color filter pattern produced as described above, the partition wall step was measured, and the appearance (color unevenness) was evaluated visually.
隔壁段差は、画素領域に形成された塗膜表面の最も低い部分と、隔壁の上面との差を測定した。隔壁段差の測定値および外観の評価結果を表5に示す。 For the barrier rib step, the difference between the lowest part of the coating film surface formed in the pixel region and the upper surface of the barrier rib was measured. Table 5 shows the measured values of the barrier rib steps and the evaluation results of the appearance.
Claims (14)
基板上に前記隔壁を形成する形成工程と、
インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物を含むインクジェットプリント用インクを充填する充填工程と、
充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理して減容量する前加熱工程と、
前記減容量したインクが充填された隔壁上面のインクジェットプリント用インクに対する濡れ性を向上させる処理工程と、
前加熱されたインクジェットプリント用インクを、加熱により硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 On a substrate, a method for producing a display color filter having a plurality of color pixel layers and a partition wall located between adjacent color pixel layers,
Forming the partition on the substrate;
A filling step of filling an inkjet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, and a crosslinkable compound into a pixel region surrounded by the partition wall by an inkjet printing method;
A pre-heating step of pre-heating the filled ink for inkjet printing under a condition that does not cure, and reducing the volume;
A treatment step for improving the wettability of the upper surface of the partition wall filled with the reduced volume ink with respect to the ink for inkjet printing;
A method for producing a color filter, comprising: a curing step of curing a preheated ink for inkjet printing by heating.
基板上に前記隔壁を形成する形成工程と、
インクジェットプリント方式により、前記隔壁で囲まれた画素領域に少なくとも着色剤、分散剤、架橋性化合物を含み、溶媒を含まないインクジェットプリント用インクを充填する充填工程と、
充填されたインクジェットプリント用インクを、硬化させない条件下で予め加熱処理して減容量する前加熱工程と、
前加熱されたインクジェットプリント用インクを、加熱により硬化させる硬化工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 On a substrate, a method for producing a display color filter having a plurality of color pixel layers and a partition wall located between adjacent color pixel layers,
Forming the partition on the substrate;
A filling step of filling an inkjet printing ink containing at least a colorant, a dispersant, and a crosslinkable compound and not containing a solvent in a pixel region surrounded by the partition wall by an inkjet printing method;
A pre-heating step of pre-heating the filled ink for inkjet printing under a condition that does not cure, and reducing the volume;
A method for producing a color filter, comprising: a curing step of curing a preheated ink for inkjet printing by heating.
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